미니서클 DNA

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미니서클 DNA (mcDNA)는 부모 플라스미드 DNA 구조에서 유래한 더 작은 비바이러스형 DNA 벡터입니다. 미니서클 DNA는 전통적인 플라스미드 DNA와 달리 복제 기원(ORI)과 선택 마커(selMark) 없이 프로모터와 관심 대상 유전자(GOI)만 포함하고 있습니다. 미니서클 DNA는 세균 내 재조합을 통해 플라스미드 DNA에서 추가 서열(미니-플라스미드라고 함)을 제거하여 생성됩니다. 안전성 덕분에 미니서클 DNA는 유전자 치료, DNA 백신 등에 사용되는 비바이러스형 벡터로서 인기를 얻고 있습니다.

그림 1. 플라스미드 DNA(pDNA) 및 미니서클 DNA(mcDNA)의 구조

미니서클 DNA 재조합 시스템

현재까지 연구된 네 가지 주요 미니서클 DNA in vivo 재조합 시스템이 있습니다. 이는 파지 λ 인테그라제, 파지 P1 크레 재조합효소, 파라A 리졸브레이즈, PhiC31 인테그라제/I-SceI입니다.

전략	파지 λ 인테그라제	파지 P1 크레 재조합효소	파라A 리졸브레이즈	PhiC31 인테그라제/I-SceI
메커니즘	타이로신 재조합효소는 FIS 및 IHF 단백질을 통해 att 하이브리드 사이트의 재조합을 촉진하는 기능을 한다	위치 특정 타이로신 재조합효소는 loxP 위치에 결합할 때 양방향 재조합을 수행한다	세린 재조합효소는 두 개의 동일한 MRS 사이트 간에 불가역적이고 단방향 재조합을 수행한다	세린 재조합효소는 attP/attB 결합 사이트 간의 단방향 재조합을 매개하며, I-SceI 엔도뉴클레아제는 제품 관련 불순물과 재조합되지 않은 부모 플라스미드를 절단한다
특징	호스트 인자 FIS 및 IHF의 발현에 의존함; 내재적 독성; 잔여 부모 플라스미드와 미니-플라스미드	잔여 부모 플라스미드와 미니-플라스미드	고수율; 잔여 부모 플라스미드와 미니-플라스미드	부모 플라스미드의 분해와 수율 감소와 관련됨

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참고자료:

[1] Almeida AM, Queiroz JA, Sousa F, Sousa Â. Minicircle DNA: The Future for DNA-Based Vectors? Trends Biotechnol. 2020 Oct;38(10):1047-1051. doi: 10.1016/j.tibtech.2020.04.008.

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